(57)【要約】【課題】固定子コイルと固定子コアとを確実に固定する。【解決手段】電動工具用モータ１０は、回転子と、この回転子を回転させる磁界を発生する固定子コイル２２が固定子コア２３に巻回されて構成された固定子２１とを有している。かかる電動工具用モータ１０に用いられる固定子２１には、前記固定子コイル２２と前記固定子コア２３との間に、熱硬化性樹脂を含浸させたのちに熱硬化させた絶縁性の多孔質部材３０を設置することができる。この多孔質部材３０の具体的な設置位置としては、前記固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、前記固定子コア２３のコア端面２３ａとの間の位置が好適である。【選択図】図３
2007135282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、この回転子を回転させる磁界を発生する固定子コイルが固定子コアに巻回されて構成された固定子とを有する電動工具用モータの固定子構造であって、
前記固定子コイルと前記固定子コアとの間に、熱硬化性樹脂を含浸させたのちに熱硬化させた絶縁性の多孔質部材が設置されていることを特徴とする電動工具用モータの固定子構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具用モータの固定子構造において、
前記多孔質部材は、前記固定子コイルのコイルエンド内側面と、前記固定子コアのコア端面との間に設置されていることを特徴とする電動工具用モータの固定子構造。
【請求項３】
回転子と、
前記回転子を回転させる磁界を発生する固定子コイルが固定子コアに巻回されて構成された固定子と、
を有する電動工具用モータにおいて、
前記固定子コイルと前記固定子コアとの間には、熱硬化性樹脂を含浸させたのちに熱硬化させた絶縁性の多孔質部材が設置されていることを特徴とする電動工具用モータ。
【請求項４】
請求項３に記載の電動工具用モータにおいて、
前記多孔質部材は、前記固定子コイルのコイルエンド内側面と、前記固定子コアのコア端面との間に設置されていることを特徴とする電動工具用モータ。
【請求項５】
固定子コアが備えるティースに対してコイルを巻回して固定子コイルを形成する巻線工程と、
前記巻線工程によって形成された固定子コイルと固定子コアとの間に絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程と、
固定子コイルと固定子コアとの間に挿入された前記多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
前記含浸工程によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、前記多孔質物質を硬化させて多孔質部材を得る硬化工程と、
を含む処理を実行することを特徴とする電動工具用モータの固定子製造方法。
【請求項６】
コイルを巻型に巻回して粗巻コイルを形成する粗巻工程と、
前記粗巻工程で形成された粗巻コイルの導体をテープで仮固定することにより、前記粗巻コイルを固定子コア内での使用状態に相当するコイル束に成形する成形工程と、
前記成形工程で成形されたコイル束を固定子コアのスロットに設置して固定子コイルと成す設置工程と、
前記設置工程によって設置された固定子コイルと固定子コアとの間に絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程と、
固定子コイルと固定子コアとの間に挿入された前記多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
前記含浸工程によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、前記多孔質物質を硬化させて多孔質部材を得る硬化工程と、
を含む処理を実行することを特徴とする電動工具用モータの固定子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具用モータの固定子を構成する固定子コイルと固定子コアとの確実な固定を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの構成部材である固定子は、ケイ素鋼板や圧粉磁心などから成る固定子コアと、この固定子コアに巻回して設置される固定子コイルとから構成されている。そして、従来の固定子における固定子コイルと固定子コアとの固定方法としては、例えば、固定子コイルと固定子コアとの間にファイバを挿入するようにしたものや（下記特許文献１参照）、固定子コイルをベルト状の部材で固定したもの（下記特許文献２，３参照）、固定子コイルのコイルエンド部を不織布、織布等の多孔質シートで被覆して固定したもの（下記特許文献４参照）などが知られていた。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５４−５４８０３号公報
【特許文献２】実開昭５７−１１１０５４号公報
【特許文献３】特開昭５４−１４３８０２号公報
【特許文献４】特開平９−３２２４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えばコンクリートハンマや振動ドリルのように、繰り返し大きな振動を発生させる電動工具に用いられるモータの固定子においては、従来技術で示されているファイバ挿入やベルト固定、多孔質シートによる被覆などの手法をいくら用いたとしても、固定子コイルと固定子コアとの間に動きが発生してしまう可能性が非常に高く、これら従来の手法は、性能面において不十分なものであった。
【０００５】
また、固定子コイルと固定子コアとの設置には、互いの接触による短絡防止の観点から、固定子コアの端面と、コイルエンドと呼ばれるコアの両端からはみ出した固定子コイルの部分との間に隙間を設け、離間させなければならないという安全規格上の制約がある。この制約を満足しつつ固定子コイルと固定子コアとの確実な固定を行うことは、従来技術を用いたのでは非常に困難であった。
【０００６】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、固定子コイルと固定子コアとの確実な固定について、安全規格を満たした状態で実現することができ、しかも従来技術に比べて簡易で安価に行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明に係る電動工具用モータ（１０）の固定子構造は、回転子と、この回転子を回転させる磁界を発生する固定子コイル（２２）が固定子コア（２３）に巻回されて構成された固定子（２１）とを有する電動工具用モータ（１０）の固定子構造であって、前記固定子コイル（２２）と前記固定子コア（２３）との間に、熱硬化性樹脂を含浸させたのちに熱硬化させた絶縁性の多孔質部材（３０）が設置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電動工具用モータ（１０）の固定子構造において、前記多孔質部材（３０）は、前記固定子コイル（２２）のコイルエンド内側面（２２ａ）と、前記固定子コア（２３）のコア端面（２３ａ）との間に設置されていることとすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る電動工具用モータ（１０）は、回転子と、前記回転子を回転させる磁界を発生する固定子コイル（２２）が固定子コア（２３）に巻回されて構成された固定子（２１）と、を有する電動工具用モータ（１０）であって、前記固定子コイル（２２）と前記固定子コア（２３）との間には、熱硬化性樹脂を含浸させたのちに熱硬化させた絶縁性の多孔質部材（３０）が設置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電動工具用モータ（１０）において、前記多孔質部材（３０）は、前記固定子コイル（２２）のコイルエンド内側面（２２ａ）と、前記固定子コア（２３）のコア端面（２３ａ）との間に設置されていることとすることができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る電動工具用モータ（１０）の固定子製造方法は、固定子コア（２３）が備えるティース（２４）に対してコイルを巻回して固定子コイル（２２）を形成する巻線工程（ステップＳ１０）と、前記巻線工程（ステップＳ１０）によって形成された固定子コイル（２２）と固定子コア（２３）との間に絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程（ステップＳ１１）と、固定子コイル（２２）と固定子コア（２３）との間に挿入された前記多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程（ステップＳ１２）と、前記含浸工程（ステップＳ１２）によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、前記多孔質物質を硬化させて多孔質部材（３０）を得る硬化工程（ステップＳ１３）と、を含む処理を実行することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る別の電動工具用モータ（１０）の固定子製造方法は、コイルを巻型に巻回して粗巻コイルを形成する粗巻工程（ステップＳ２０）と、前記粗巻工程（ステップＳ２０）で形成された粗巻コイルの導体をテープで仮固定することにより、前記粗巻コイルを固定子コア内での使用状態に相当するコイル束に成形する成形工程（ステップＳ２１）と、前記成形工程（ステップＳ２１）で成形されたコイル束を固定子コアのスロットに設置して固定子コイルと成す設置工程（ステップＳ２２）と、前記設置工程（ステップＳ２２）によって設置された固定子コイルと固定子コアとの間に絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程（ステップＳ２３）と、固定子コイルと固定子コアとの間に挿入された前記多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程（ステップＳ２４）と、前記含浸工程（ステップＳ２４）によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、前記多孔質物質を硬化させて多孔質部材を得る硬化工程（ステップＳ２５）と、を含む処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
以上のような本発明に係る電動工具用モータの固定子製造方法では、前記多孔質部材を、前記固定子コイルのコイルエンド内側面と、前記固定子コアのコア端面との間に設置することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、固定子コイルと固定子コアとの確実な固定について、安全規格を満たした状態で実現することができる。また、従来技術に比べて簡易で安価な固定子コイルと固定子コアとの固定技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る固定子を有する電動工具用モータの一形態を例示する外観正面図である。また、図２および図３は、図１で例示した電動工具用モータに用いることが可能な本実施形態に係る固定子を示したものであり、図２はかかる固定子の外観側面図であり、図３はかかる固定子の一部縦断面正面図である。
【００１８】
本実施形態に係る固定子２１が設置された電動工具用モータ１０は、整流子３１を介してコイルに電流を得る図示しない回転子と、この回転子をフレミングの左手の法則により回転させるための磁界を発生することができる固定子２１とから構成されている。回転子は、整流子３１を介して電流を得るコイルとともにモータ軸１１を有しており、このモータ軸１１を通じて回転力を外部に及ぼすことができるようになっている。
【００１９】
一方、本実施形態に係る固定子２１は、固定子コイル２２が固定子コア２３に巻回されて構成された部材である。その構成について具体的に説明すると、固定子コア２３は、固定子コア２３の内周部に形成されて磁束の通り道となる略Ｙ字形をしたティース２４を備えている。このティース２４には、コイルが巻回されることによって形成された固定子コイル２２が設置されており、磁界を発生することができるようになっている。
【００２０】
また、固定子コイル２２と固定子コア２３とは電気的に絶縁される必要があるため、ティース２４と固定子コイル２２との間には、樹脂と紙を合成して形成された絶縁紙２５が挿入設置されている。さらに、図示しない電力供給源からの電力をスイッチを介して固定子コイル２２に受け入れるために、固定子コイル２２にはリードワイヤ２６が接続されている。リードワイヤ２６は、固定子コイル２２と接触する部分が絶縁性のチューブ２７で被覆されており、このチューブ２７によって固定子コイル２２とリードワイヤ２６との絶縁状態が維持されている。なお、リードワイヤ２６の動きを規制して不要の事故を防止するために、リードワイヤ２６は絶縁性バンド２８によって固定されている。
【００２１】
本実施形態に係る固定子２１は、上記のような特徴を有する部材であるが、さらなる特徴点として、本実施形態に係る固定子２１は、固定子コイル２２と固定子コア２３との確実な固定を実現するため、固定子コイル２２と固定子コア２３との間に設置される多孔質部材３０を有している。この多孔質部材３０は、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、固定子コア２３のコア端面２３ａとの間に設置される部材であり、フェルトや不織布、織布、発泡性樹脂等の多孔質物質にワニス等の熱硬化性樹脂を含浸させ、これに熱を加えることによって硬化させたものである。
【００２２】
多孔質部材３０の具体的な設置方法は、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、固定子コア２３のコア端面２３ａとの間の隙間よりも大きい厚みを有する多孔質物質（例えば、フェルト）をこの隙間に挿入した後、熱硬化性樹脂（例えば、ワニス）を含浸させ、さらに所定の加熱硬化処理を行うことによって多孔質物質を硬化させ、多孔質部材３０を得るというものである。
【００２３】
このような設置方法を採用すると、熱硬化性樹脂を含浸したブロック状の多孔質物質が熱を受ける際に、熱硬化性樹脂が多孔質物質から固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと固定子コア２３のコア端面２３ａとの間の隙間に拡散し、その後硬化することになる。したがって、硬化した熱硬化性樹脂によって固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと固定子コア２３のコア端面２３ａとが確実に密着することになる。
【００２４】
以上のような本実施形態に係る多孔質部材３０を用いた方法によれば、従来の方法であるファイバ挿入による固定やベルト状部材による固定と比較して、格段に強固で確実な固定子コイル２２と固定子コア２３との固定が実現されることになる。また、固定子コイルをベルト状の部材で固定したり、固定子コイルのコイルエンド部を不織布等の多孔質シートで被覆して固定したりする従来の方法と比較して、本実施形態に係る多孔質部材３０を用いた方法は、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと固定子コア２３のコア端面２３ａとの間の隙間に多孔質物質を挿入して硬化させればよいという非常に簡単な作業であるので、従来技術に比べて簡易且つ安価に固定子コイル２２と固定子コア２３との固定を実現することができる。
【００２５】
次に、図１乃至図３に示した本実施形態に係る固定子２１の製造工程について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る固定子の製造工程を示すフローチャート図である。
【００２６】
本実施形態に係る固定子２１の製造工程では、まず、固定子コア２３が備えるティース２４に対してコイルを巻回し、固定子コイル２２を形成する巻線工程を実施する（ステップＳ１０）。なお、この巻線工程（ステップＳ１０）は、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、固定子コア２３のコア端面２３ａとの間に隙間が生じるように行われる。
【００２７】
次に、巻線工程（ステップＳ１０）によって形成された固定子コイル２２と固定子コア２３との間に存在する隙間に対して絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程を実行する（ステップＳ１１）。この挿入工程（ステップＳ１１）は、隙間よりも大きいサイズの多孔質物質を挿入すればよいだけなので、非常に簡単且つ確実に行うことができる。
【００２８】
続いて、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、固定子コア２３のコア端面２３ａとの間に挿入された多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程を実行する（ステップＳ１２）。そして、含浸工程（ステップＳ１２）によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、多孔質物質を硬化させて多孔質部材３０を得る硬化工程を実行する（ステップＳ１３）。先に説明したが、これら含浸工程（ステップＳ１２）および硬化工程（ステップＳ１３）によって、熱硬化性樹脂を含浸したブロック状の多孔質物質が熱を受けると、熱硬化性樹脂が多孔質物質から固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと固定子コア２３のコア端面２３ａとの間の隙間に拡散し、その後硬化することになる。したがって、硬化した熱硬化性樹脂によって固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと固定子コア２３のコア端面２３ａとが確実に密着し、本実施形態に係る固定子２１の製造が完了する。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３０】
例えば、本実施形態に係る固定子では、固定子コア２３が備えるティース２４に対してコイルを巻回して固定子コイル２２を形成する製造工程を採用した場合を例示して説明した。しかしながら、本実施形態に係る固定子２１は、図５において示すように、あらかじめ固定子コア２３に設置可能な形状の固定子コイル２２を形成しておき、これを固定子コア２３に嵌め込み設置するようにした製造工程を採用することも可能である。なお、図５は、本実施形態に係る固定子の別の製造工程を例示するフローチャート図である。
【００３１】
かかる製造工程について、図５を用いて具体的に説明すると、まず、粗巻工程を実行することによってコイルを巻型に巻回して粗巻コイルを形成し（ステップＳ２０）、次に、粗巻工程（ステップＳ２０）で形成された粗巻コイルの導体をテープで仮固定することにより、粗巻コイルを固定子コア２３内での使用状態に相当するコイル束に成形する成形工程を実行する（ステップＳ２１）。
【００３２】
続いて、成形工程（ステップＳ２１）で成形されたコイル束を固定子コア２３のスロットに設置することによって固定子コイル２２を得る設置工程（ステップＳ２２）を行った後、かかる設置工程（ステップＳ２２）によって設置された固定子コイル２２と固定子コア２３との間に絶縁性の多孔質物質を挿入する挿入工程を実行する（ステップＳ２３）。
【００３３】
その後、固定子コイル２２のコイルエンド内側面２２ａと、固定子コア２３のコア端面２３ａとの間に挿入された多孔質物質に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程（ステップＳ２４）を実行した上で、この含浸工程（ステップＳ２４）によって熱硬化性樹脂が含浸された多孔質物質に対して熱を加えることにより、多孔質物質を硬化させて多孔質部材３０を得る硬化工程を実行し（ステップＳ２５）、本実施形態に係る固定子２１の製造が完了する。
【００３４】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係る固定子を有する電動工具用モータの一形態を例示する外観正面図である。
【図２】図１で例示した電動工具用モータに用いることが可能な本実施形態に係る固定子を示したものであり、特に、固定子の外観側面を示す図である。
【図３】図１で例示した電動工具用モータに用いることが可能な本実施形態に係る固定子を示したものであり、特に、固定子の一部縦断面正面を示す図である。
【図４】本実施形態に係る固定子の製造工程を示すフローチャート図である。
【図５】本実施形態に係る固定子の別の製造工程を例示するフローチャート図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  電動工具用モータ、１１  モータ軸、２１  固定子、２２  固定子コイル、２２ａ  コイルエンド内側面、２３  固定子コア、２３ａ  コア端面、２４  ティース、２５  絶縁紙、２６  リードワイヤ、２７  チューブ、２８  絶縁性バンド、３０  多孔質部材、３１  整流子。
【図１】
2007135282.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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